4.3 Comparison of Empirical and Simulated Network
5.1.1 Further Work
Os desgastes ocorridos durante a retificação altera a topografia do rebolo, dificultando a remoção de material, e ampliando os esforços do sistema máquina-peça-ferramenta. Por este motivo, deve-se fazer a dressagem ou perfilamento (dependendo do tipo de grão abrasivo utilizado),
as quais são operações responsáveis pelo reestabelecimento de uma topografia ideal para o trabalho. Os principais objetivos de se realizar a dressagem são: obtenção da concentricidade da face de trabalho em relação ao eixo de giro; reestabelecimento da face de trabalho; retirada de grãos abrasivos desgastados (com faces planas), visando reduzir o atrito existente entre peça e ferramenta e melhorar o desempenho do processo de corte.
A dressagem é dependente em grande escala da sensibilidade do operador, pelo fato de que se esta operação for executada após o momento ideal, possibilita o surgimento de trincas, queimas superficiais, ou ainda peças com elevados índices de rugosidade. Caso executada previamente, propicia um desgaste desnecessário do rebolo, já que este ainda possuía condições de produzir peças dentro dos limites especificados. Além disso, um maior número de dressagens, é responsável por reduzir o tempo útil de produção, elevando o custo da peça (BIANCHI, 1992)
Segundo Hassui (2002) a dressagem de rebolos convencionais consiste em pressionar a superfície do rebolo em rotação contra uma ferramenta de dressagem com avanço transversal a superfície do rebolo. Malkin (1989) afirma ainda ser interessante a execução de alguns passes sem avanço, obedecendo ao principio de spark-out, o qual é objeto de estudo deste trabalho, e que é responsável pela eliminação das deformações elásticas surgidas no sistema máquina-peça- ferramenta durante a operação de dressagem. Deste modo, é possível melhorar a qualidade da topografia produzida na superfície do rebolo. Todavia, este procedimento é pouco empregado na industria, por ampliar o tempo ocioso da máquina.
As ferramentas de dressagem são definidas fundamentalmente segundo Oliveira & Purquério (1989) em dois grupos, sendo eles: dressadores estáticos e dressadores rotativos. Dentro da classe dos estáticos existem os dressadores de ponta única e os multigranulares, denominados fliese, os quais possuem grãos homogêneos de diamante distribuídos uniformente em linhas. Neste trabalho utilizou um dressador do tipo fliese, por ser este o tipo mais comumente empregado na indústria.
Vale ressaltar que em rebolos superabrasivos, além da dressagem, executa-se também a operação de perfilamento, que é responsável pelo ajuste de forma da topografia do rebolo, por meio da remoção de material. Em rebolos convencionais, dispensa-se tal operação, pelo fato de que este ajuste já é atingido no momento da dressagem (MALKIN, 1989).
A operação de dressagem, além de ser responsável pela recomposição da geometria, restaurando a topografia e conseqüentemente a agressividade do rebolo, é ainda bastante empregada quando se faz retificação de materiais dúcteis. Sabe-se que tais materiais produzem cavacos longos que impregnam na superfície do rebolo, entupindo os poros ou até mesmo soldando-se aos grãos, impedindo-os de remover material. Logo, a dressagem foi o método encontrado para promover a
retirada destes cavacos e restaurar a capacidade de corte do rebolo (KING & HAHN, 1986; BIANCHI, 1992).
Malkin (1989) argumenta a respeito de dressagens finas e grosseiras. Segundo ele dressagens grosseiras são responsáveis pela redução dos esforços durante o corte e também pela obtenção de sup erfícies com altos índices de rugosidade. Exatamente o oposto pode ser verificado quando se realiza uma dressagem fina, na qual o nível de fratura dos grãos abrasivos é menor.
Como resultado do mecanismo de dressagem pode-se observar dois efeitos predominantes, sendo eles o macroefeito e o microefeito. O primeiro deles, segundo Oliveira & Purquério (1989), é devido ao formato do dressador e pelas condições de dressagem, determinando o posicionamento das arestas cortantes na topografia do rebolo. Na verdade, o macroefeito está relacionado a rosca formada na superfície do rebolo, em função da combinação de movimentos entre rebolo e dressador. Segundo Hassui & Diniz (2003) no macroefeito existe um pequeno número de grãos ativos, que individualmente são responsáveis por remover grandes quantidades de material. Isso faz com que os esforços sobre cada grão sejam grandes, o que no entanto, não impede o bom desempenho do processo (com predominância deste efeito), pelo fato das reduções das perdas com deformações plásticas e elásticas do material na zona de corte, minimizarem o total de energia envolvida no processo.
Na figura abaixo, pode-se observar o mecanismo de dressagem de um rebolo com predominância do macroefeito:
Figura 5 – Esquematização da operação de dressagem com dressador de ponta única (HASSUI & DINIZ, 2003)
O microefeito é causado pelo arrancamento de grãos abrasivos desgastados e com baixa ancoragem no aglomerante e pela fratura dos grãos abrasivos que não se desgastaram por completo, formando novas arestas de corte. A agressividade das novas arestas formadas depende em grande escala da friabilidade do grão e das condições de dressagem. Na dressagem fina com baixa
muito pequenos, fato que propicia a formação de planos nas superfícies de corte dos grãos, tornando-os, desta forma, menos agressivos. Na dressagem grossa, com altas taxas de penetração e avanço, grande parte dos grãos são quebrados formando arestas maiores e mais afiadas (OLIVEIRA & PURQUÉRIO, 1989). Quando este efeito prevalece, pode-se observar, segundo Hassui & Diniz (2003), um grande número de aresta cortantes, que tornam o processo de formação de cavaco mais eficiente, reduzindo as perdas com deformações plásticas e elásticas do material na zona de corte.
König adup Oliveira (1988) estabeleceu um parâmetro de grande importância nas operações de dressagem, utilizando-se dressador de ponta única, denominado grau de recobrimento (Ud).
Segundo Graf (2003) esta grandeza determina quantas vezes um ponto da superfície do rebolo é recoberta pela largura útil do dressador (bd), sendo que sd é o avanço por volta do dressador.
d d d
s
b
U
=
(14)Os resultados obtidos por König adup Oliveira (1988), mostram que quanto menor o grau de recobrimento (sendo o valor mínimo igual a 1) maior a agressividade do rebolo, fato que prejudica a qualidade superficial da peça mas favorece a remoção de grandes quantidades de material. Conseqüentemente, quanto maior o grau de recobrimento menor a agressividade imposta ao rebolo. Segundo Graf (2003) podem ser determinados intervalos de valores de grau de recobrimento para cada operação que se deseja executar, sendo elas:
• Desbaste: 2-3
• Retificação normal: 3-4
• Acabamento fino: 4-6
• Acabamento extra- fino: 6-8
Graf (2003) alerta ainda que a operação de dressagem utilizando-se dressadores do tipo fliese necessita de refrigeração eficiente, pelo fato dos diamantes serem bastantes sensíveis ao calor. No caso de rebolos superabrasivos, sabe-se que estes apresentam uma pequena camada de grãos aderida à superfície. Logo, o avivamento pode ser feito pressionando-se contra o rebolo uma barra de óxido de alumínio, ou ainda submetendo-se o rebolo a condições severas de trabalho (BIANCHI, 1992).
No que diz respeito à vida dos rebolos, Bianchi (1990) determinou alguns critérios para definir o fim da vida da ferramenta, sendo eles:
• Aumento excessivo da força de corte, devido ao desgaste dos grãos abrasivos ampliando o número de áreas planas na superfície do rebolo, fato que é agravado
pela acomodação dos cavacos nas porosidades da ferramenta. O aumento da força de corte resulta em esforços adicionais do sistema, que podem culminar em defeitos e panes;
• Perda da integridade superficial da peça, pois as forças de atrito se intensificam com o desgaste dos grãos ocasionando uma elevação da temperatura na região de corte, que se não dissipada eficientemente pode proporcionar elevação dos níveis de tensões residuais, e ainda trincas e perdas das características mecânicas. O empastamento e a perda de agressividade (ausência de macro e microefeito) são responsáveis também por aumentar os índices de rugosidade;
• Erros de forma. O aumento de temperatura na região de corte é responsável também pela ocorrência de deformações heterogêneas na peça, devido a variações microestruturais e de composição. Estas deformações, por sua vez, geram variações na profundidade de corte. Este fenômeno ocorre normalmente quando da utilização de rebolos duros. Além disso, o desgaste desigual do material abrasivo é outro fator gerador de erros de forma. Tal ocorrência é característica de rebolos moles;
• Vibração. A vibração do sistema máquina- ferramenta-peça esta associada principalmente a fenômenos de auto-excitação. Um rebolo desgastado ou empastado heterogeneamente, mesmo trabalhando a uma rotação constante, provoca alterações na força de corte, tornando-a oscilante. Tais oscilações resultam num acréscimo de rugosidade, ultrapassando os limites aceitáveis para o processo de retificação.